第3讲 带电粒子在复合场中的运动
一、带电粒子在复合场中的运动
1．复合场与组合场
(1)复合场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存。
(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现。
2．运动情况分类
(1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或匀速直线运动状态。
(2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动。
(3)较复杂的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。
(4)分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。
二、带电粒子在复合场中运动的应用实例
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装置
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原理图
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规律
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速度
选择器
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若qv0B＝qE，即v0＝，粒子做匀速直线运动
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磁流体
发电机
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等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极带电，当q＝qv0B时，两极板间能达到最大电势差U＝Bv0d
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电磁
流量计
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当q＝qvB时，有v＝，流量Q＝Sv＝
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霍尔
效应
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在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象称为霍尔效应
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(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)
1．带电粒子在复合场中不可能处于静止状态。(×)
2．带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，必有mg＝qE，洛伦兹力提供向心力。(×)
3．回旋加速器中带电粒子获得的最大动能由加速电压大小决定。(×)
4．带电粒子在重力、恒定电场力、洛伦兹力三个力共同作用下做直线运动时可能做变速直线运动。(×)
